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Atlante delle reazioni · Processo s

Cattura radiativa · Componente principale (stelle AGB)

204Tl(n,γ)205Tl

: tallio‑204 + neutrone → tallio‑205 + raggio gammaCome si legge la notazione

In questa pagina

Il tallio-204 radioattivo cattura un neutrone. La sua cattura decide quanto piombo-204, il nucleo più pesante prodotto solo dal processo s, producono le stelle; è stata misurata per la prima volta nel 2024.

Il tallio-204 vive quasi quattro anni in laboratorio. Se decade, diventa piombo-204, che il processo r non può produrre: tutto quello del Sistema Solare viene quindi dal processo s. Se prima cattura un neutrone, il flusso passa al tallio-205 e il piombo-204 viene saltato. La ripartizione tra le due strade fissa la quantità di piombo-204, che serve a controllare come i modelli del processo s distribuiscono il piombo tra i suoi isotopi.

Dati essenziali

Quanto è noto
Misurata una sola volta, nel 2024, su nove milligrammi di tallio radioattivo; nota a circa il 30%.
Valutazione interattiva
Nessuna valutazione interattiva per ora · Valutazioni
Tassi di reazione
Esplora i tassi →
Valore Q · energia liberata
7,546 MeV
Tempo di dimezzamento del 204Tl
3,78 anni
Valore di laboratorio. In una stella possono cambiarlo gli stati eccitati termicamente e la ionizzazione; è questo tempo a decidere quanto spesso il nucleo decade prima di catturare un neutrone.
Energia termica kT
circa 8–23 keV, l'energia di un gas a 90–270 milioni di gradi
Per ambiente stellare
  • 7,8 keVtasca di 13C nelle AGB, 90 MK
  • 23 keVimpulso termico nelle AGB, 0,27 GK
Perché non c'è una finestra di Gamow
Un neutrone non risente della barriera coulombiana, quindi non c'è una finestra di Gamow: le energie rilevanti sono quelle della distribuzione termica stessa, intorno a kT.
Tipo
Cattura radiativa

Nella cronologia

  1. 2001Vengono scoperte tre stelle al piombo

Come è stata misurata

Questa parte tecnica della pagina (l'elenco delle misure) è in inglese.

1 misura, 2024Mostra l'elenco
  1. 2024

    n_TOF, CERNCERN

    Fasci di neutroni e tempo di volo · energie del neutrone fino alla regione dei keV

    9 mg sample made at the ILL; MACS 580(168) mb at kT ≈ 8 keV and 260(90) mb at kT ≈ 30 keV, with semi-empirical calculations. [1]

Misure (EXFOR)

Tutte le serie di dati che EXFOR contiene per questa reazione, disegnate secondo le energie che coprono, a confronto con le energie che una stella usa davvero.

3 serie di dati in 2 voci EXFOR, 2000–2006

Temperatura
Energia più bassa in EXFOR
Nessuna misura conta
Nessuna serie di dati supera qui la regola per una misura («Come sono calcolati questi numeri»).
Medie maxwelliane misurate
1 serie di dati
kT da 30 keV a 30 keV
Tasso da energie assenti in EXFOR
100 %
a kT = 7,76 keV, stima liscia
10 meV100 meV1 eV10 eV100 eV1 keV10 keV100 keVEnergia, o kT per una media maxwelliana (keV)kT = 7,76 keVσMACSaltro
  • Energie che contano a kT = 7,76 keV
  • Le barre solo contornate si vedono ma non contano (la regola è in «Come sono calcolati questi numeri»).
  • Un rombo è una serie di dati a una sola energia. Le barre che escono dal bordo destro proseguono a energie più alte.
Le serie di dati della mappa, per grandezza
Le serie di dati della mappa, per grandezza
GrandezzaSerie di datiIntervallo di E_cm (keV)
σsezione d'urto125,2 meV – 25,2 meV
MACSmedia maxwelliana130 keV – 30 keV
…altro1396 eV – 396 eV
Come sono calcolati questi numeri

Energia più bassa misurata, in tutto l'esploratore dei dati nucleari: la più bassa energia nel centro di massa a cui una serie di dati di EXFOR misura la reazione stessa (sezione d'urto, fattore S, distribuzione angolare, resa o intensità di una risonanza), punto per punto. Un punto conta se è un valore e non un limite superiore o inferiore, se sta almeno una deviazione standard sopra lo zero e se la sua energia è fisica: almeno 1 keV per le particelle cariche, e non sotto la soglia di una reazione endotermica. Non contano: valori estrapolati, calcolati, valutati o derivati; dati superati, cancellati o preliminari; rapporti; un singolo valore del fattore S, che in EXFOR è il risultato di un fit; e i metodi indiretti (cavallo di Troia, dissociazione coulombiana, ANC, reazioni surrogate), riconosciuti dai codici di metodo e di analisi di EXFOR, dal loro testo e dal titolo. Prima si correggono gli errori di sistema di riferimento e di unità di EXFOR, e i valori che la letteratura indica come limiti superiori si leggono come limiti, da un elenco che riporta le prove per ciascuno. Le serie di dati che arrivano alla stessa energia entro il 0,5% sono citate tutte, dalla più vecchia. Tasso da energie assenti in EXFOR: la frazione dell'integrando del tasso a quella temperatura che cade fuori dagli intervalli di energia coperti dalle serie di dati che contano (dal punto misurato più basso al più alto), con un fattore S costante (σ ∝ S(E₀)/E · e^−2πη, quindi l'integrando è e^(−E/kT − 2πη)); per una cattura neutronica, σ ∝ 1/v. Le risonanze rendono irregolare l'integrando vero: è una stima di base, liscia.

Dettagli

Quanto è nota, nel dettaglio: Una sola misura (n_TOF, 2024), con incertezze di circa il 30% alle energie stellari; prima di essa, solo la teoria.

La prima misura della 204Tl(n,γ) è stata fatta a n_TOF su un campione di 9 mg prodotto al reattore ad alto flusso dell'ILL. Combinata con calcoli semi-empirici, dà una MACS di 580(168) mb a kT ≈ 8 keV e di 260(90) mb a kT ≈ 30 keV, circa il 3% più bassa e il 20% più alta dei valori puramente teorici usati fino ad allora (Casanovas-Hoste et al. 2024).

Valutazioni

Compilazioni che combinano i dati in un tasso di reazione raccomandato.

  • —Z. Y. Bao et al., At. Data Nucl. Data Tables 76, 70 (2000) [2]
  • —I. Dillmann et al., Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology 2007 (EDP Sciences, 2008), p. 575 [3]

Questioni aperte

Discussa nella pagina delle questioni aperte

Reazioni correlate

Bibliografia

  1. 1.

    A. Casanovas-Hoste et al. (n_TOF Collaboration)

    Shedding light on the origin of 204Pb, the heaviest s-process-only isotope in the Solar System

    Phys. Rev. Lett. 133, 052702 (2024) · 10.1103/PhysRevLett.133.052702

  2. 2.

    Z. Y. Bao, H. Beer, F. Käppeler, F. Voss, K. Wisshak, T. Rauscher

    Neutron cross sections for nucleosynthesis studies

    At. Data Nucl. Data Tables 76, 70 (2000) · 10.1006/adnd.2000.0838

  3. 3.

    I. Dillmann et al.

    New stellar (n,γ) cross sections and the "Karlsruhe Astrophysical Database of Nucleosynthesis in Stars"

    Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology 2007 (EDP Sciences, 2008), p. 575 (2008) · 10.1051/ndata:07303 · arXiv:0806.2076

  4. 4.

Come citare questa pagina

J. Skowronski, 204Tl(n,γ)205Tl, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/204Tl-ng-205Tl.

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